CN115181852B - 一种转炉用冷压球的制备方法及转炉用冷压球 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种转炉用冷压球的制备方法及转炉用冷压球，属于含铁固废再利用技术领域。一种转炉用冷压球的制备方法，包括步骤：得到钢渣。将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。将铁精粉和铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。该制备方法能够兼顾冷压球制备过程中的成本和冷压球的铁含量，制备得到的转炉用冷压球不仅具备较高的铁含量，并且制备过程中无需进行高温还原，能源消耗显著降低。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，特别涉及一种转炉用冷压球的制备方法及转炉用冷压球。
背景技术
钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物，约占炼钢产量的15％-20％；2020年，国内粗钢产量为10.53亿吨，伴随产生的钢渣量在1.5～2亿吨；钢渣主要由铁、钙、硅、镁和少量铝、锰、磷等元素组成，主要以硅酸盐，金属氧化物固熔体(RO)与少量游离氧化物形式存在，其中金属铁能占到10％以上。目前大多数钢铁企业的钢渣再利用途径基本分为行业内循环和行业外循环，内循环即钢渣加工回收含铁的资源用于返钢铁流程，外循环就是其尾渣在建材、道路等行业进行资源化应用。
在钢渣加工回收含铁的资源用于返钢铁生产过程中，目前主要的工艺是将回收的铁返回烧结工序或者做成热压块当废钢进转炉，两种内循环方式主要存在能源的再消耗和环境二次污染，资源利用率相对较低。这两种钢渣再利用的内循环方式都不经济。
专利申请号为CN 108004394A《一种生产冷压球的方法》，将自然晾干的氧化铁皮与提钒除尘灰、高炉除尘灰以及分多次加入粘结剂混合后压块烘干，该工艺生产出的冷压球虽然成球率高，但是冷压球中金属铁的含量低、不利于转炉冶炼。
专利申请号为CN 112410481A《一种低品位铁高钛型高炉渣制备热压块的方法》，将低品位铁高钛型高炉渣通过磁选得渣铁，将渣铁和还原剂混合，在1300℃下还原后随即冷却至200℃以下压块。该工艺制得的热压块金属铁含量高，可以直接投进转炉使用；因为存在高温还原，相对冷压球而言能源消耗更大。
为解决目前冷压球中金属铁含量低和热压块能源消耗的问题，结合相关原料的特点，通过简单的工艺从钢渣中提取铁豆和铁精粉制作冷压球，既提高了转炉冶炼的铁收得率又降低了冷压球制作过程中的能源消耗。
发明内容
本申请的目的在于提供一种转炉用冷压球的制备方法，以解决现有技术无法兼顾制备成本和铁含量，无法通过较低的能量消耗制备铁含量较高的冷压球的技术问题。
本发明实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
得到钢渣；
将所述钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣；
将所述预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆；
将所述铁精粉和铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯；
将所述球坯经干燥，得到所述转炉用冷压球；
其中，以质量百分比计：
所述预选钢渣的粒径≤10mm；
所述循环钢渣的粒径＞10mm；
所述铁精粉的粒径为0.5-1mm，所述铁精粉的铁含量＞60％；
所述铁豆的粒径为3-5mm，所述铁豆的铁含量＞85％；
所述转炉用冷压球的铁含量＞80％。
可选的，还包括如下步骤：
将所述循环钢渣作为所述破碎和筛分的原料。
可选的，所述球坯以质量百分比计包括：
70-80％铁豆、15-25％铁精粉、2-4％水以及粘结剂；
其中：所述粘结剂的重量为所述铁豆、铁精粉和水的总重量的2-6％。
可选的，所述粘结剂为无机粘结剂。
可选的，所述干燥的终点为：所述转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
可选的，所述混合搅拌的时间为8-15min。
可选的，所述压制成型的压力为400-600t。
可选的，所述干燥包括如下步骤：
将所述球坯经自然风干预设时间，得到风干坯；
将所述风干坯于100-120℃的条件下烘干5-6h，得到所述转炉用冷压球；
所述预设时间≥72h。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述任意一种制备方法制备得到，所述转炉用冷压球的粒径为40-60mm。
可选的，所述转炉用冷压球的粉末率＜15％。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的转炉用冷压球的制备方法，通过破碎和筛分，初步限定磁选物料的尺寸，以提升磁选的精度和成功率，进一步通过磁选，对预选钢渣进行粒径和含铁量两方面的限定筛选，获得特定粒径范围和含铁量范围的铁精粉和铁豆，从源头即对最终产品的铁含量进行控制，进一步通过采用粘结剂，将铁精粉和铁豆粘合为整体，由于控制了铁精粉和铁豆的粒径范围，使两者更容易与粘结剂有效配合，粘合为整体，进一步通过压制成型即可获得球坯，而后通过干燥，即可获得转炉用冷压球，由于原料粒度偏小，可通过粘结剂将各种原料粘结成球，然后利用压球机压球后，保持较高的强度，使该球坯无需经过高温还原，有效节约能源。因此该制备方法能够兼顾冷压球的制备成本和铁含量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的方法的流程图；
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将所述钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
S3、将所述预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
S4、将所述铁精粉和铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
S5、将所述球坯经干燥，得到所述转炉用冷压球。
其中，以质量百分比计：
所述预选钢渣的粒径≤10mm；
所述循环钢渣的粒径＞10mm；
所述铁精粉的粒径为0.5-1mm，所述铁精粉的铁含量＞60％；
所述铁豆的粒径为3-5mm，所述铁豆的铁含量＞85％；
所述转炉用冷压球的铁含量＞80％。
该转炉用冷压球的制备方法，通过步骤S2，利用破碎和筛分，初步限定磁选物料的尺寸，以提升磁选的精度和成功率；通过步骤S3，利用磁选对预选钢渣进行粒径和含铁量两方面的限定筛选，获得特定粒径范围和含铁量范围的铁精粉和铁豆，从源头即对最终产品的铁含量进行控制；通过步骤S4，采用粘结剂，将铁精粉和铁豆粘合为整体，由于控制了铁精粉和铁豆的粒径范围，使两者更容易与粘结剂有效配合，粘合为整体，通过步骤S4，采用压制成型即可获得球坯，而后通过干燥，即可获得转炉用冷压球，由于原料粒度偏小，可通过粘结剂将各种原料粘结成球，然后利用压球机压球后，保持较高的强度，使该球坯无需经过高温还原，有效节约能源。因此该制备方法能够兼顾冷压球的制备成本和铁含量。
具体而言：
采用磁选的机理在于：利用铁精粉和铁豆磁导率的不同，使它们通过一个磁场，由于铁精粉和铁豆磁对磁场的反应不同，磁导率高的铁豆被磁盘吸起，再失磁就掉下来，经过集料漏斗将其收集，磁导率低的铁精粉不被吸起，留在物料中或随转动着的皮带带出去而得以分离。
控制预选钢渣的粒径≤10mm的原因在于：压球需要粒度偏小的原料，粒度偏大，影响成球。
控制铁精粉的粒径为0.5-1mm的原因在于：磁选出的铁精粉粒度为0.5-1mm，造球时，可将其充分利用。
控制铁精粉中铁含量＞60％的原因在于：可充分保证冷压球入炉时，冷压球的铁品位，有利于降低成本。
控制铁豆的粒径为3-5mm的原因在于：磁选出铁豆的粒径为3-5mm，造球时，可将其充分利用。
控制铁豆的铁含量＞85％的原因在于：可充分保证冷压球入炉时，冷压球的铁品位，有利于降低成本。
控制转炉用冷压球的铁含量＞80％的原因在于：保证冷压球的铁品位，有利于降低成本。
作为一种可选的实施方式，还包括如下步骤：
S2.1、将所述循环钢渣作为所述破碎和筛分的原料。
具体而言：将循环钢渣(粒径＞10mm)再次进行破碎和筛分，多次循环，直至循环钢渣转变为预选钢渣(粒径≤10mm)为止。
通过该步骤，对钢渣进行循环处理，提升钢渣的利用率，防止钢渣浪费的同时使其能够满足后续步骤的需求。
作为一种可选的实施方式，所述球坯以质量百分比计包括：
70-80％铁豆、15-25％铁精粉、2-4％水以及粘结剂；
其中：所述粘结剂的重量为所述铁豆、铁精粉和水的总重量的2-6％。
控制上述各物质的质量百分比的原因在于：70-80％铁豆可保证入炉冷压球的铁品位，15-25％铁精粉可保证冷压球的成本控制在低限，2-4％水可保证混合料充分混匀的效果，粘结剂可保证冷压球的强度。
作为一种可选的实施方式，所述粘结剂为无机粘结剂。
选取无机粘结剂的原因在于：冷压球的成本可控，有机粘结剂成本偏高，压球效果差。
作为一种可选的实施方式，所述干燥的终点为：所述转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
控制上述烘干终点的原因在于：高于2％，冷压球入转炉时有安全隐患。
作为一种可选的实施方式，所述混合搅拌的时间为8-15min。
作为一种可选的实施方式，所述压制成型的压力为400-600t。
作为一种可选的实施方式，所述干燥包括如下步骤：
S5.1、将所述球坯经自然风干预设时间，得到风干坯；
S5.2、将所述风干坯于100-120℃的条件下烘干5-6h，得到所述转炉用冷压球；
其中：所述预设时间≥72h。
分两段实施干燥的原因在于：先风干再烘干可充分保证冷压球的强度满足转炉要求，高温处理会导致能源的浪费。
根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种转炉用冷压球，采用上述任意一种制备方法制备得到，所述转炉用冷压球的粒径为40-60mm。
作为一种可选的实施方式，所述转炉用冷压球的粉末率＜15％。
控制粉末率的原因在于：粉末率高于15％，会导致入炉粉末多，造成冷压球的利用率降低，同时成品率也偏低。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请进行详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将10份铁精粉和88份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为2％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的2％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为5-15min；
压制成型的压力为400t。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于105℃的条件下烘干5.5h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间为75h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为40mm，高度为15mm。
实施例2
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将15份铁精粉和82份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为3％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的3％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为4-15min；
压制成型的压力为600t。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于110℃的条件下烘干5h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间为80h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为12mm。
实施例3
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将20份铁精粉和76份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为4％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的4％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为3-10min；
压制成型的压力为650N。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于108℃的条件下烘干6h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间为85h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为10mm。
实施例4
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将16份铁精粉和70份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为2.9％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的3％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为4-9min；
压制成型的压力为550N。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于105℃的条件下烘干4h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间70h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为12mm。
实施例5
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将10份铁精粉和60份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为3.4％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的3％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为5-10min；
压制成型的压力为450t。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于100℃的条件下烘干4.5h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间65h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为12mm。
实施例6
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将15份铁精粉和82份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为4.6％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的3％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为6-12min；
压制成型的压力为580N。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于110℃的条件下烘干5h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间80h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为12mm。
对比例1
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将15份铁精粉和82份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为3％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的3％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为4-15min；
压制成型的压力为600t。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于110℃的条件下烘干5h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间80h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为12mm。
对比例2
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将10份铁精粉和85份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为2％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的3％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为3-10min；
压制成型的压力为600t。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于106℃的条件下烘干4h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间85h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为12mm。
对比例3
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将13份铁精粉和78份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为3％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的3％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为2-8min；
压制成型的压力为580t。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于115℃的条件下烘干5h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间82h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为12mm。
对比例4
本实施例提供了一种转炉用冷压球的制备方法，包括如下步骤：
S1、得到钢渣。
S2、将钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣。
其中：
预选钢渣的粒径≤10mm；
循环钢渣的粒径＞10mm。
S2.1、将循环钢渣作为破碎和筛分的原料。
S3、将预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆。
其中：
以质量百分比计：
铁精粉的粒径为0.5-1mm，铁精粉的铁含量＞60％；
铁豆的粒径为3-5mm，铁豆的铁含量＞85％；
转炉用冷压球的铁含量＞80％。
S4、以重量份计，将16份铁精粉和81份铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯。
其中：
水的质量百分比为2％，粘结剂的重量为铁豆、铁精粉和水的总重量的3％；
粘结剂为无机粘结剂；
混合搅拌的时间为3-7min；
压制成型的压力为585t。
S5、将球坯经干燥，得到转炉用冷压球。
其中：
干燥的终点为：转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
S5.1、将球坯经自然风干预设时间，得到风干坯。
S5.2、将风干坯于112℃的条件下烘干6h，得到转炉用冷压球。
其中：预设时间78h。
本实施例还提供了一种转炉用冷压球，采用上述方法制备得到，其平均粒径为30-60mm，高度为12mm。
实验例1
分别取样检测实施例1-6和对比例1-4提供的转炉用冷压球的成分，并分别统计实施例1-6和对比例1-4提供的转炉用冷压球(相同质量)生产过程中的耗电量，结果如下表所示：
| TFe | MFe | S％ | 抗压强度N/球 | 粉末率％ | 耗电量KWh/t | |
| 实施例1 | 81 | 73 | 0.06 | 1870 | 9.6 | 55 |
| 实施例2 | 78 | 66 | 0.10 | 1650 | 11.2 | 58 |
| 实施例3 | 76 | 62 | 0.23 | 1550 | 13.0 | 65 |
| 实施例4 | 77 | 60 | 0.15 | 1569 | 10.0 | 57 |
| 实施例5 | 80 | 61 | 0.20 | 1580 | 12.5 | 62 |
| 实施例6 | 79 | 65 | 0.16 | 1679 | 12.3 | 61 |
| 对比例1 | 74 | 68 | 0.20 | 1608 | 14.5 | 75 |
| 对比例2 | 78 | 66 | 0.26 | 1558 | 15.0 | 78 |
| 对比例3 | 70 | 72 | 0.21 | 1598 | 13.5 | 76 |
| 对比例4 | 68 | 74 | 0.18 | 1650 | 13.8 | 72 |
由上表可知，本发明实施例1-6提供的转炉用冷压球的各项性能明显优于对比例1-4的转炉用冷压球。随着粉末率的升高，耗电量呈升高趋势。
实验例2
分别于冶炼过程中添加实施例1-6和对比例1-4提供的转炉用冷压球，统计对冶炼的影响，实验方法为：选取5个炉次，每个炉次分三次从高位料仓中加入3t冷压球，每次加入1t，统计对冶炼情况的影响，结果如下表所示：
| S(％) | 温降 | 铁耗kg/t | |
| 实施例1 | 0.06 | 15 | 915 |
| 实施例2 | 0.10 | 8 | 922 |
| 实施例3 | 0.23 | 9 | 945 |
| 实施例4 | 0.15 | 11 | 926 |
| 实施例5 | 0.20 | 7 | 942 |
| 实施例6 | 0.16 | 5 | 948 |
| 对比例1 | 0.20 | 7 | 955 |
| 对比例2 | 0.26 | 8 | 958 |
| 对比例3 | 0.21 | 4 | 949 |
| 对比例4 | 0.18 | 5 | 957 |
由上表可知，本发明实施例1-6提供的转炉用冷压球的各项性能明显优于对比例1-4的转炉用冷压球。随着S含量升高，铁耗有升高趋势。
综上所述，实施例1-N提供的转炉用冷压球不仅在冶炼过程中对磷、硫的控制无影响，其钢水收得率高，能源消耗少。由此可知，利用钢渣制备转炉用冷压球是一种绿色、高效、增值的技术手段，具有较好的实施性。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种转炉用冷压球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
得到钢渣；
将所述钢渣经破碎和筛分，得到预选钢渣和循环钢渣；
将所述预选钢渣经球磨和水洗，而后经磁选，得到铁精粉和铁豆；
将所述铁精粉和铁豆与粘结剂和水混合搅拌后压制成型，得到球坯，所述粘结剂为无机粘结剂；
将所述球坯经干燥，得到所述转炉用冷压球；
其中，以质量百分比计：
所述预选钢渣的粒径≤10mm；
所述循环钢渣的粒径＞10mm；
所述铁精粉的粒径为0.5-1mm，所述铁精粉的铁含量＞60％；
所述铁豆的粒径为3-5mm，所述铁豆的铁含量＞85％；
所述转炉用冷压球的铁含量＞80％；
所述干燥包括如下步骤：
将所述球坯经自然风干预设时间，得到风干坯；
将所述风干坯于100-120℃的条件下烘干5-6h，得到所述转炉用冷压球；
所述预设时间≥72h；
所述球坯以质量百分比计包括：
70-80％铁豆、15-25％铁精粉、2-4％水以及粘结剂；
其中：所述粘结剂的重量为所述铁豆、铁精粉和水的总重量的2-6％，所述转炉用冷压球的粒径为40-60mm，所述转炉用冷压球的粉末率＜15％，所述混合搅拌的时间为8-15min，所述压制成型的压力为400-600t。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：
将所述循环钢渣作为所述破碎和筛分的原料。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的终点为：所述转炉用冷压球中水的质量分数≤2％。
4.一种转炉用冷压球，其特征在于，采用权利要求1-3中任意一项所述的制备方法制备得到，所述转炉用冷压球的粒径为40-60mm，所述转炉用冷压球的粉末率＜15％。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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